بررسی عملکرد حرارتی مصالح نوین عایق زیستی بر پایه الیاف گیاهی در ساختمان های پایدار

افزایش مصرف انرژی در بخش ساختمان و پیامدهای زیست محیطی ناشی از آن جستجو برای مصالح ساختمانی پایدار و کارآمد را به یک ضرورت تبدیل کرده است. عایق های حرارتی بر پایه الیاف گیاهی به عنوان جایگزین های زیستی و تجدیدپذیر برای عایق های مصنوعی متداول توجه قابل توجهی را در سال های اخیر به خود جلب کرده اند. این مقاله به بررسی جامع عملکرد حرارتی این مصالح نوین در کاربردهای ساختمانی پایدار می پردازد. روش تحقیق مبتنی بر مرور سیستماتیک مطالعات، آزمایشگاهی، میدانی و شبیه سازی های منتشر شده در بازه زمانی ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۵ است. یافته ها نشان می دهد که عایق های بر پایه الیافی همچون کنف، پنبه، پشم، چوب، کاه، الیاف نخل، خرما و باگاس نیشکر می توانند به رسانایی گرمایی در محدوده ۰.۰۳۵ تا ۰.۶۵ وات بر متر کلوین دست یابند که قابل مقایسه با بسیاری از عایق های متداول است. عملکرد حرارتی این مصالح به شدت تحت تاثیر عوامل متعددی از جمله چگالی، توزیع اندازه، الیاف، جهت گیری الیاف، رطوبت و روش تولید است. مزایای اصلی این مصالح شامل تجدیدپذیری، انرژی اولیه کم، قابلیت بازیافت، جذب دی اکسید کربن در طول رشد و ایجاد محیط داخلی سالم تر است. چالش های اصلی نیز مربوط به حساسیت به رطوبت، دوام در برابر آتش و آفات و نیز تغییرپذیری خواص بر اساس منبع و فرآوری است که با روش های مختلف تیمار و اصلاح شیمیایی-فیزیکی در حال رفع هستند. این مقاله با ارائه پنج جدول تحلیلی، تصویری روشن از خواص، مزایا، چالش ها و مقایسه این مصالح با عایق های سنتی ارائه می دهد. نتیجه گیری کلی حاکی از پتانسیل بسیار بالای عایق های زیستی الیاف گیاهی برای مشارکت در ساخت ساختمان های با مصرف انرژی نزدیک به صفر است، مشروط بر آنکه چالش های فنی به طور کامل مرتفع شده و زنجیره تامین پایدار برای آنها توسعه یابد.

کلیدواژه ها:

عایق حرارتی ، مصالح زیستی ، الیاف گیاهی ، ساختمان پایدار ، رسانایی گرمایی ، عملکرد انرژی